建陶壓力噴霧干燥塔技術(shù)基本原理與生產(chǎn)控制.doc

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陶瓷材料噴霧干燥塔技術(shù)基本原理與生產(chǎn)控制 墻地磚生產(chǎn)過程包括三個重要的工序：制粉、成形與燒成。制粉是最重要也是非常關(guān)鍵的工序，制粉分兩部分：原料的球磨和噴霧干燥。在球磨工序控制好泥漿的細度和水分后，噴霧干燥工序則決定了坯體粉料的質(zhì)量，它直接影響后續(xù)工序的質(zhì)量：粉料的成形性能、坯體均勻性、生坯強度等，進而影響瓷磚產(chǎn)品的性能。 噴霧造粒制備的粉料，一般要求滿足以下性能： （１）具有一定的水分 （２）合理的顆粒度及顆粒級配（３）良好的流動性（４）一定的松裝密度 滿足上述要求的前提下，充分發(fā)揮噴霧干燥塔的效率，達到節(jié)能減排的目的。本文根據(jù)文后所列文獻，結(jié)合作者的生產(chǎn)實際經(jīng)驗，從噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu)開始，介紹噴霧干燥的工作原理，以及生產(chǎn)過程中的控制要點與缺陷克服措施等。 ２噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu) 噴霧干燥塔的結(jié)構(gòu)有很多種，陶瓷廠常用的噴霧 干燥塔，它通常包括如下幾部分： （１）料漿供應系統(tǒng) 包括：漿池攪拌機、泥漿泵、料漿篩、輸漿管道、流 量計等。 作用：向霧化器供應料漿。 （２）霧化器 霧化器是噴霧干燥塔最重要的部件。它的作用是將輸入的料漿霧化成微細的液滴，以便干燥。霧化器種類有很多種：旋轉(zhuǎn)式霧化器、噴嘴式霧化器、組合式霧化器。不同的霧化器可以適合不同的料漿類型，提供大小均勻的霧滴。 （３）干燥塔 它是整個工藝過程的主體設(shè)備，它的主要作用是容納霧化后的料漿液滴與熱風交匯，完成干燥過程。 （４）熱風系統(tǒng) 包括：空氣加熱器（熱風爐）、調(diào)溫冷風機、分風器、熱風管道等。它的作用是為噴霧干燥塔提供熱風，作為干燥介質(zhì)。分風器的作用是均勻分配熱風，使熱風以一定的角度下旋，使料漿均勻受熱。如果分風器傾斜，將導致粉料干濕嚴重不均。 （５）廢氣排放和除塵系統(tǒng) 包括：除塵機、排風機、廢氣煙囪、脫硫機等。作用：回收廢氣中的粉料，并且對廢氣進行處理，使之達到國家規(guī)定的排放標準，保護環(huán)境。 （６）卸料及粉料輸送系統(tǒng)。 ３噴霧干燥的工藝過程 噴霧干燥一般可以分為四個階段： （１）泥漿霧化成霧滴 （２）霧滴與空氣接觸（混合和流動）（３）霧滴干燥（水分蒸發(fā)）（４）干燥產(chǎn)品與空氣分離 其中最重要的是霧化與干燥，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。 ３．１泥漿的霧化 泥漿霧化即將泥漿分散為微細的霧滴。霧滴的平均直徑約為１５０～３５０μｍ，按粉料的不同用途，確定霧滴大小。霧滴大小和均勻度對產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大，其中的霧化器是關(guān)鍵部件，將在后面專門討論。 霧化的霧滴很細小，它的比表面積大，與熱空氣接觸時，極易發(fā)生傳質(zhì)和傳熱，使霧滴迅速汽化干燥。 ３．２霧滴與空氣混合 霧滴與熱空氣混合，取決于熱空氣入口和霧化器的相對位置，霧滴與熱空氣的接觸方式分為：（１）并流式，分為向下并流、向上并流和水平并流；（２）逆流式；（３）混流式。其原理如圖２所示。 ３．２．１并流運動 熱空氣與霧滴在塔內(nèi)以相同方向運動，最熱空氣先與含水最高的霧滴接觸，水分迅速 蒸發(fā)，空氣溫度迅速降低。整個過程，物料溫度不高，因而對熱敏性物料干燥有利。由于水份蒸發(fā)迅速，霧滴容易膨脹甚至破碎，所得粉料多為非球形的多孔顆粒，粉料容重低。 ３．２．２逆流運動 熱空氣與霧滴的運動方向相反，如圖２ｄ所示。由于熱空氣向上，霧滴向下，延緩了顆粒和霧滴的下降速度，在干燥室內(nèi)停留時間長，有利于干燥。此方式只適用于非熱敏性材料。 ３．２．３混流運動 這種方式既有并流，又有逆流的運動，適合生產(chǎn)流動性好的粗粉，即陶瓷廠廣泛使用的噴霧干燥塔類型。 混流有兩種情況： （１）噴嘴安裝在干燥塔底部，熱風從頂部進入。霧滴先作逆流運動，到達最高點后下降，作并流運動。 （２）噴嘴安裝在塔的中部，物料向上噴霧，與塔頂進入的高溫空氣接觸，使水分迅速蒸發(fā)。這種方式熱效率高。霧滴先逆流運動，干燥到一定程度后，又與已經(jīng)大幅降溫的熱空氣向下并流，干燥的物料和已經(jīng)降低到出口溫度的空氣接觸，避免了物料的過熱變質(zhì)。 適用于熱敏性原料，陶瓷企業(yè)就是使用這種干燥塔。 ３．３霧滴的干燥 霧滴的干燥，與坯體的干燥原理相似，分為兩個過程：恒速（第一階段）和降速（第二階段）。霧滴一遇到熱空氣，霧滴中的水即汽化進入到空氣中。 （１）恒速階段：霧滴中有足夠的水分，可以保持表面的濕潤狀態(tài)，蒸發(fā)恒速進行。 （２）降速階段：當霧滴水分不能保持表面的濕潤狀態(tài)，即到達臨界點后，霧滴表面形成干殼。干殼的厚度隨著時間而增加，蒸發(fā)速率也逐漸降低。 （３）干燥時間。霧滴干燥所需的時間，決定了噴霧干燥塔的高度。對于固定的噴霧干燥塔，干燥時間還與產(chǎn)品的組成有關(guān)。要對不同的產(chǎn)品，進行不同的操作。例如，微粉磚坯體的底料、面料成分不同，制粉操作時應有所區(qū)別。 （４）噴霧干燥過程 ４霧化器的種類和特點 霧化器是噴霧干燥塔的核心，有以下三種類型： 氣流式霧化器、旋轉(zhuǎn)式霧化器和壓力式霧化器。目前陶瓷行業(yè)廣泛使用的是壓力式霧化器。 ４．１氣流式霧化器 用壓縮空氣以很高的速度（３００ｍ／ｓ或更高）從噴嘴噴出，利用氣液二相的速度差產(chǎn)生的摩擦力，使液滴分裂為霧滴。霧滴大小取決于相對速度和料液的粘度。料霧的分散度取決于氣體的噴射速度、料液的物理性質(zhì)、霧化器的幾何尺寸、氣液量之比。陶瓷廠輥道窯的燒油噴嘴即是一種氣流式霧化器。 ４．２旋轉(zhuǎn)式霧化器 料液從中心輸入到高速旋轉(zhuǎn)（圓周速度達９０～ １４０ｍ／ｓ）的轉(zhuǎn)輪或轉(zhuǎn)盤，然后在輪或盤的表面加速流 向邊緣，在離開邊緣時分散成由微細的霧滴組成的料霧。甩釉機就是一種旋轉(zhuǎn)式霧化器。 特點：可以通過控制輪的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顆粒的大小。平均粒度與進料速度、料液粘度成正比，與轉(zhuǎn)輪速度和轉(zhuǎn)輪半徑成反比。 ４．３壓力式霧化器 料漿用泵以較高壓力沿切線槽進入旋流室，在旋流室內(nèi)，料漿高速旋轉(zhuǎn)，形成近似的自由渦流。在壓力作用下，料液從小孔噴出，形成錐形料霧。 由于壓力式霧化器中，料漿的壓力達到２ＭＰａ以上，很容量磨損噴嘴材料，尤其是噴嘴孔板，因此，噴嘴孔板一般采用硬質(zhì)合金。 ４．３．１霧錐形狀 壓力式噴嘴產(chǎn)生的料霧，有兩種形狀：實心霧錐和空心霧錐（如圖４所示）。在生產(chǎn)中，應盡量形成實心霧錐。 實心霧錐：干燥空氣與霧錐全面接觸，干燥均勻。并且，實心霧錐可以使霧滴在干燥塔中心位置到達行 程的最高點。實心錐噴霧適合先逆流后并流的噴霧干燥系統(tǒng)，可以有效減少粘壁現(xiàn)象，其含有較大比例的大液滴。 空心霧錐：顆粒偏小，產(chǎn)量低，容易形成粘壁料，嚴重影響噴霧干燥粉料的質(zhì)量?？招腻F噴霧特別適合并流噴霧干燥系統(tǒng)。 空心霧錐與實心霧錐可以相互轉(zhuǎn)換。旋流室中，當軸向液體速度分量增大，足以抵消旋轉(zhuǎn)運動時，空氣芯消失，空心錐噴霧變?yōu)閷嵭腻F噴霧。所以旋流室和旋流片的尺寸很重要，對此后面將專門討論。 ４．３．２噴霧角 噴霧角也稱霧化角，是壓力式噴嘴的重要參數(shù)。下面的一些因素會對霧化角產(chǎn)生影響。 （１）壓力對霧化角的影響壓力增大，霧化角變小。（２）粘度對霧化角的影響 粘度增大，霧化角縮小。粘度很大的液體，將變成一條射束，難以霧化。 （３）霧化角與噴嘴流量的關(guān)系 霧化角與噴嘴流量呈反比例關(guān)系，霧化角越大，噴嘴流量越小。 （４）霧化角對粉料質(zhì)量的影響 霧化角過大，整個霧化面偏低，易粘塔壁，且不能有效利用塔頂部熱空氣均勻分布的優(yōu)勢。霧化角過小，霧化面增高，料漿可能射向塔頂，也會造成粘塔。兩種情況都會產(chǎn)生較多的塔壁料，嚴重影響粉料質(zhì)量。 ５霧滴粒徑的影響因素 霧滴粒徑的大小，直接影響噴霧干燥粉料顆粒的 大小和分布。霧滴粒度的大小，與霧化器的運行參數(shù)密切相關(guān)，此外還與泥漿的性能相關(guān)，如粘度等。生產(chǎn)中要根據(jù)產(chǎn)品種類的不同需要，確定噴霧干燥的各項參數(shù)。 ５．１運行參數(shù)對霧滴尺寸的影響 （１）壓力對霧滴粒度的影響 壓力增大，霧滴減小。霧滴粒度與壓力的－０．３次方成比例。在很高壓力下，壓力的變化對霧滴粒度無明顯影響。 （２）粘度對粒度的影響 粉料的粒度與泥漿粘度的０．１７～０．２次方成比例，提高料漿粘度，將產(chǎn)生粗顆粒的霧滴。當粘度很大時，不能用壓力噴嘴霧化。 生產(chǎn)過程中，適當控制和穩(wěn)定泥漿的流動性，可以控制噴霧料的顆粒大小。例如，生產(chǎn)色斑耐磨磚，為增加著色效果，色粒要大，這就要調(diào)大色料漿的粘度，有需要時加ＣＭＣ。為了改善坯體成形時的排氣效果，可以適當提高噴霧干燥粉料的粒徑，也可通過提高泥漿的粘度來實現(xiàn)。 （３）噴嘴孔徑對霧滴粒徑的影響 在其他參數(shù)不變時，霧滴尺寸隨噴嘴直徑的平方而增加。這一因素影響非常大，生產(chǎn)中常用此法調(diào)節(jié)粒徑，按照粉料的不同用途，配置不同的噴嘴口徑。 ５．２霧滴的粒徑分布 壓力噴嘴獲得的粒徑范圍較寬，粒徑分布決定于噴嘴尺寸、操作壓力和料液條件。粒徑的分布范圍，要根據(jù)壓機的成形要求來進行調(diào)節(jié)［１６］。 ６熱風爐［１，１４］ 陶瓷廠使用的熱風爐，根據(jù)燃料不同，主要有四 種加熱設(shè)備： （１）重油爐（２）水煤氣爐（３）水煤漿爐（４）鏈排爐 每種爐各有特點，張潤祿［１４］的文章中詳細介紹了各種燃煤熱風爐。 ６．１重油爐 生產(chǎn)過程中，對重油熱風爐，主要控制以下幾方面： （１）重油過篩，把渣子去除； （２）油溫溫度控制，溫度過低，影響燃燒；（３）控制燒嘴結(jié)焦。 拋光磚中的黑點，有很多就是由于重油結(jié)焦引起的。 ６．２水煤氣爐 （１）冷煤氣 正常使用，效果很好。（２）熱煤氣 熱煤氣中的煤粉含量高，會影響拋光磚的質(zhì)量，因而不主張使用，但對有釉產(chǎn)品的影響稍小一些。 ６．３水煤漿爐 （１）水煤漿的要求 水煤漿由７０％的煤、２９％的水和１％的添加劑組成。其煤質(zhì)要求如下：熱值大于６５００大卡；雜質(zhì)含量小于 １０％；揮發(fā)分大于３０％。水煤漿要求靜止２４ｈ后只能有 少量沉淀。 使用水煤漿的優(yōu)點是可以充分利用把酚水及煤焦油等污染物，減少環(huán)境污染。水煤漿旋風熱風爐示意圖見圖５。 （２）特點 優(yōu)點：操作簡單、燃燒效率高。缺點： １）建造成本高； ２）點火要燒油，備有燃油系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復雜；３）水煤漿噴嘴易堵塞和磨損； ４）爐膛易結(jié)焦，混入粉料中，影響產(chǎn)品質(zhì)量；５）自身含有３０％水分，影響熱效率。 ６．４鏈排爐 鏈排爐全稱為鏈條爐排熱風爐， （１）優(yōu)點 １）直接燃燒原煤，結(jié)構(gòu)簡單、供熱穩(wěn)定、自動化 程度高； ２）可以把制水煤氣的酚水、煤焦油一起加入燒掉，解決環(huán)保問題。 （２）缺點 １）燃燒效率較低，約７５％左右；２）如果灰分熔點低，則易結(jié)焦； ３）煤粉易混入粉料中，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 經(jīng)改進后的鏈排爐效果很好，能把拋光磚中的雜質(zhì)控制在０．５％以下。廣東某拋光磚廠使用改進后的鏈排爐，生產(chǎn)成本比水煤漿爐低很多，而雜質(zhì)率在 ０．５％以下。 ７影響粉料質(zhì)量的工藝參數(shù) ７．１選擇合適的霧化角，保證料漿充分霧化 由前面的討論可知，霧化角過大或過小都會產(chǎn)生粘壁料，影響粉料的流動性和成形性能。 若霧化不均，有較大液滴存在，此液滴干燥相對較慢，在運動過程中會形成許多孿生顆粒；若顆粒較大，來不及干燥而導致粘壁的可能性顯著增大。另外，粉料顆粒粗細不均勻，分布不合理等，均會影響粉料的流動性。生產(chǎn)中，霧化角還要與旋流室的高度合理配合。 下面以蒸發(fā)量為２００ｋｇ／ｈ的噴霧干燥塔為例，探討霧化角的合理調(diào)配。 ７．１．１霧化器噴嘴孔徑與旋流室合理組合 噴嘴片孔徑與旋流室高度對霧化角的影響如圖 ７所示（泵壓為２ＭＰａ）。圖中，斜直線代表噴嘴片孔 徑，曲線代表霧化角等值線。結(jié)論：旋流室高度減少、噴嘴片孔徑增大，使霧化角增大。反之，霧化角減少。 ７．１．２霧化器與泵壓的合理組合 旋流室高度與泵壓的關(guān)系如圖８所示。圖中的參 數(shù)是在孔徑１．０ｍｍ的條件下測定的。固定泵壓 １．８ＭＰａ，調(diào)節(jié)旋流室高度由８ｍｍ、５ｍｍ到３ｍｍ，同時，調(diào) 節(jié)泵壓由１．８ＭＰａ到２．０、２．２、２．４ＭＰａ，分別測量霧化角的變化。結(jié)果如圖８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）所示。 圖中壓力一定時，霧化角隨旋流室高度的減小而增大，反之亦然；旋流室高度一定時，霧化角隨壓力的增大而增大，反之亦然。 因此，為保證充分穩(wěn)定霧化，必須：（１）泵壓不能太低；（２）泵壓要穩(wěn)定； （３）防止泥漿攪拌過程中產(chǎn)生湍流或大量旋渦，否則會降低泥漿流動性，使泥漿不易霧化。 ７．２粒度分布的影響因素［５，８］ 王曉蘭等人［５］系統(tǒng)研究了影響噴霧干燥各項參數(shù)對粒度分布的影響，他們的試驗條件是：２５００型噴霧干燥塔、１７００ｔ自動壓機。所用泥漿的基本參數(shù)如下： 比重：１．４５～１．５５ｇ／ｍＬ含水率：３６．２％粘度：１８．５ｓ 細度：萬孔篩小于１％ ７．２．１泥漿含水率對粉料粒度分布的影響 泥漿粘度為１８ｓ，噴霧壓力１ＭＰａ，噴片孔徑１．５～ １．８ｍｍ，改變泥漿含水率，測得粉料的粒徑分布如表１ 所示。 從表１可見，在其他條件不變的情況下，隨著泥漿水分的增加，粉料中的細粉比例增加，成形排氣困難。水分越低，大顆粒越多，越利于成形。所以試驗配方時，要讓料漿水分盡量低。 ７．２．２泥漿粘度對粉料粒度分布的影響 泥漿水分３６％，噴霧壓力１ＭＰａ，噴片孔徑１．５～１．８ｍｍ，改變泥漿粘度，測得粉料的粒徑分布如表２所示。 從表２可見，泥漿粘度大，粉料中粗顆粒就相應多一些；泥漿粘度小，粉料中細顆粒就相應多一些。生 產(chǎn)中，泥漿粘度過大，容易造成塞槍；粘度過小，容易導致粘塔和塌壁料產(chǎn)生，所以，要適當控制泥漿粘度。 ７．２．３泥漿壓力對粉料粒度分布的影響 泥漿水分３６％，噴霧壓力１ＭＰａ，噴片孔徑１．５～１．８ｍｍ，改變泥漿壓力，測得粉料的粒徑分布如表３所示。 泥漿壓力越大，粉料中細顆粒所占比例越大；泥漿壓力越小，粉料中粗顆粒所占比例逐漸增多。壓力過低，噴霧干燥塔制粉能力下降，制粉成本大幅度上升。泥漿壓力過大，則會導致泥漿霧化不好，部分泥漿可能碰到塔壁。因此，要根據(jù)工廠的噴霧干燥塔的大小，確定泥漿的壓力，同時要考慮壓機所需的粉料顆粒級配。 ７．２．４噴片孔徑對粉料粒度分布的影響 泥漿水分３６％，噴霧壓力１ＭＰａ，改變噴片孔徑，測得粉料的粒徑分布如表４所示。從表４可見，噴片孔徑的增大顯著改變粉料的粒徑分布，隨孔徑增大，粉料中粗顆粒所占比例明顯增大，適合成形的粉料比例由８０％～９０％提高到９２％以上。因此，要增加大顆粒的含量和噴霧干燥塔的產(chǎn)量，增大孔徑為最有效快捷的方法。 ７．２．５幾種因素的比較 比較上面幾種影響因素，對粉料粒度分布影響的大小關(guān)系為：噴片孔徑＞噴霧壓力＞泥漿粘度＞泥漿含水率。 ７．３粉料的流動性７．３．１粉料流動性的作用 粉料的流動性反映了壓機成形時粉料均勻填滿模具的能力。粉料流動性好，能使壓制成形布料時顆粒間的內(nèi)摩擦力減小，粉料能在較短的時間內(nèi)均勻地填滿模具的各個角落，以保證坯體的致密度和加壓速度。因此，粉料的流動性直接影響壓機的成形情況及產(chǎn)品的表面質(zhì)量。 ７．３．２測試方法 粉料流動性的測定方法如下：用直徑３０㎜、高 ５０㎜的圓筒放在玻璃板或瓷板上，將坯料裝滿刮平。 然后提起圓筒，讓粉料自然流散開來，再測量料堆的高度Ｈ（㎜）。 粉料的流動性ｆ＝５０－Ｈ（㎜）。Ｈ的值越小，粉料的流動性越大，粉料越容易填滿模具。 各種制粉方式獲得的粉料流動性如下：離心霧化的粉料流動性為：３１～３３ｓ；壓力霧化的粉料流動性為：３２．５～３５ｓ；輪碾打粉的粉料流動性為：２５～２６ｓ。 簡易測試方法，直接用涂４杯裝一杯粉料，看能否自動流完，能流完則流動性好，反之流動性差。 ７．３．３粉料流動性的影響因素 （１）粉料的顆粒級配 粉料中細粉過多時，嚴重影響流動性。（２）顆粒的球形度 球形和橢球形的粉料流動性相對較好。選擇合適的添加劑，對噴霧干燥的粉料形狀影響很大。 （３）粉料的強度 粉料在輸送過程中擠壓受力，如果顆粒的強度不夠，會導致顆粒破碎，細粉增加，粉料的流動性就差。在坯體配方中添加ＣＭＣ或坯體增強劑，可以提高顆粒的強度。 （４）避免形成空心顆粒，因空心顆粒容易破碎成小顆粒。 ７．４粘壁料產(chǎn)生的原因和解決措施［６、１５］７．４．１粘壁問題 粘壁是指被干燥的物料粘附在噴霧干燥塔的內(nèi)壁上，這是噴霧干燥塔操作中的一個大難點，有時粘壁料的厚度達到１０～１５ｃｍ。有的噴霧干燥塔因設(shè)計或操作不當，產(chǎn)生嚴重粘壁，甚至使噴霧干燥塔不能正常投入使用。粘壁會產(chǎn)生如下問題： （１）粘壁后的粉料由于長時間停留在內(nèi)壁上，有可能被燒焦或變質(zhì)，在拋光磚中產(chǎn)生色點。 （２）粘壁后的粉料進入產(chǎn)品中，使粉料水分不合格；結(jié)塊的粉料使產(chǎn)品產(chǎn)生雞爪裂。 （３）影響能耗。很多的粘壁料（塌壁料）要回池重噴。 （４）有的噴霧干燥塔要中途停止運行，才能清除粘壁料，影響噴霧干燥塔的產(chǎn)量。 粘壁可分為三種類型：半濕物料粘壁、干粉表面吸附、低熔點物料的熱熔性粘壁。陶瓷企業(yè)最常見的是半濕物料粘壁，低熔物很少產(chǎn)生。下面簡要分析半濕物料粘壁現(xiàn)象的產(chǎn)生原因與對應的解決辦法。 ７．４．２粘壁料的產(chǎn)生原因 概括起來有以下一些原因： （１）泥漿振動篩損壞，大顆粒泥漿通過柱塞泵進入噴槍，堵塞噴片造成不能霧化或霧化效果差，泥漿在塔中不能很快干燥，造成粘壁。 （２）噴槍中的噴片過度磨損，沒有及時更換，造成霧化效果差，導致粘壁。噴嘴孔因磨損不圓時，產(chǎn)生的霧錐就不對稱，這時易產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象。 （３）進風溫度過低，霧化的泥漿不能迅速干燥，造成粘壁。 （４）塔門處和噴槍處沒有嚴格密封，冷風進入塔內(nèi)，造成局部溫度下降過多，導致粘壁。塔下錐翻板下料器漏風，導致塔下錐處粘壁。 （５）噴槍安裝不正，噴頭斜向上噴泥漿，直接噴到塔壁處，導致粘壁。噴槍長時間使用后造成變形，也會導致粘壁。 （６）分風器設(shè)計不合理，塔內(nèi)熱風溫度不均，溫度低的地方會造成粘壁。 （７）塔體保溫效果差，也會造成粘壁。 （８）塔內(nèi)負壓過大，未來得及完全干燥的物料被風機抽下，造成粘壁。 （９）柱塞泵壓力波動過大，也容易造成粘壁。總結(jié)起來，溫度過低、噴槍堵塞和磨損是造成粘壁的主要原因。生產(chǎn)過程中應根據(jù)噴霧干燥塔的實際運行情況，找到問題的根源，有針對性地予以解決。 ７．５粉料水分 粉料的水分對壓機的成形有很大影響。要根據(jù)成形工序的要求來確定粉料的水分。注意水分的測試方法和標準必須統(tǒng)一，成形工序和制粉工序的測量標準要一致。 粉料水分的調(diào)節(jié)主要依靠調(diào)整進風溫度和泥漿泵壓力。注意廢氣溫度變化時，可能表明粉料的水分有所波動。 ７．６粉料中的雜質(zhì) 使用水煤漿、煤粉、重油等作燃料，都有可能結(jié)焦，在粉料中產(chǎn)生黑點，要定期抽查。例如：每４ｈ取噴霧干燥粉料５ｋｇ，用１２０目篩淘洗，觀察篩余，根據(jù)篩余中的黑粒，及時檢查熱風爐情況。根據(jù)篩余，還可以知道振動篩是否有損壞，是否有高溫塌壁料。 還有一種檢測方法，對測試粉料中的煤灰類雜質(zhì)很有幫助。分別抽取泥漿池漿料和噴霧干燥后的粉 料，檢測其高溫灼燒量。如果噴霧干燥后的燒失量增加，則意味著噴霧干燥過程中有可燃性雜質(zhì)混入，要檢查熱風爐的燃燒情況。拋光磚的變形有些正是由于粉料中混入過多的煤粉或煤灰引起的。 ８噴霧干燥的節(jié)能措施 為提高噴霧干燥塔的能效，蔡祖光［１１］研究了噴 霧干燥塔的各項數(shù)據(jù)，通過實驗得出節(jié)能降耗的七條措施。 （１）提高熱風的進塔溫度 在離塔溫度不變的情況下，熱風的進塔溫度越高，傳遞給泥漿霧滴的熱量越多，單位熱風蒸發(fā)的水分越多。在生產(chǎn)能力恒定的情況下，所需熱風量減少（即減少了熱風離塔時帶走的熱量），降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗。 （２）降低熱風的離塔溫度 在熱風的進塔溫度恒定不變的情況下，降低熱風的離塔溫度，可以減少熱風離塔時所帶走的熱量，能最大限度地利用熱風的熱量來干燥泥漿霧滴。 （３）增大進塔熱風與離塔熱風之間的溫度差通過提高熱風的進塔溫度或降低熱風的離塔溫度，增大進塔熱風與離塔熱風之間的溫度差，充分利用熱風的熱量蒸發(fā)泥漿霧滴的水分，以達到提高噴霧干燥塔的熱效率、降低能耗的目的。 （４）降低陶瓷泥漿的含水率 陶瓷泥漿流動性好、易于霧化，可有效縮短噴霧干燥時間、提高生產(chǎn)效率。在陶瓷泥漿中添加適宜的減水劑，可降低泥漿的含水率。 （５）提高陶瓷泥漿的溫度 通過提高泥漿的溫度，能有效降低泥漿的粘度，改善泥漿的霧化性能及預防泥漿堵塞霧化器等。泥漿的溫度提高后，泥漿在噴霧干燥塔內(nèi)不需預熱就能直接蒸發(fā)水分，降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗。 （６）循環(huán)利用部分離塔熱風（廢氣） 陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后，離塔熱風（廢氣）通常經(jīng)除塵后直接排入大氣中，這樣大約損失噴霧干燥制粉生產(chǎn)工序總熱量消耗的１０％～２０％；當離塔熱風（廢氣）的溫度較高時，其熱量損失就更大。實際測試表明，若熱風離塔溫度高于１００℃時，采用部分廢氣循環(huán)利用技術(shù) （如循環(huán)利用５０％的廢氣）， 噴霧干燥器可以節(jié)約１５％左右的燃料消耗。 （７）利用熱交換器回收廢氣余熱 利用余熱交換器，可以顯著節(jié)省能源。板式換熱器的散熱面積大、換熱效率高，目前國內(nèi)外噴霧干燥塔通常利用空氣－液體－空氣型板式換熱器回收廢氣余熱。 ９廢氣治理 噴霧干燥的廢氣治理，主要是粉塵和二氧化硫的 去除。粉塵主要采用旋風分離除塵、布袋除塵。脫硫主要采用脫硫劑，如石灰（ＣａＯ）和純堿（Ｎａ２ＣＯ３）。石灰漿與廢氣中的ＳＯ２反應： Ｃａ（０Ｈ）２＋ＳＯ２＝ＣａＳＯ３＋Ｈ２Ｏ （１） 在氧化氣氛中，部分ＣａＳＯ３轉(zhuǎn)變?yōu)椋茫幔樱希?，產(chǎn)生的ＣａＳＯ４和ＣａＳＯ３沉淀物經(jīng)壓濾后，作為廢物填埋。 還有一種方法，在泥漿中添加純堿，噴霧干燥時，堿液與熱風中的ＳＯ２發(fā)生中和反應而將ＳＯ２從廢氣中脫除，脫硫產(chǎn)物與大部分粉料一起由排料器排出。 采用純堿脫硫的反應［１３］如下 Ｎａ２ＣＯ３＋ＳＯ２＝Ｎａ２ＳＯ３↓＋ＣＯ２↑（２） 在高溫、堿性條件下，上述反應瞬間完成，產(chǎn)物 Ｎａ２ＳＯ３在高溫有氧條件下迅速氧化為Ｎａ２ＳＯ４，同時被 還原成Ｎａ２Ｓ。 ４Ｎａ２ＳＯ３（有氧環(huán)境下加熱）＝３Ｎａ２ＳＯ４＋Ｎａ２Ｓ（３） Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２Ｓ比較穩(wěn)定，熔點分別為８８４℃和 １１８０℃，一般條件下不發(fā)生分解。 純堿本身就是良好的減水劑，使用純堿作為脫硫劑，一舉兩得，經(jīng)濟效果顯著。產(chǎn)生的反應產(chǎn)物Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２Ｓ可以留在坯體中，不必專門處理。上海歐蒙實業(yè)有限公司的OM-5型噴霧干燥塔，使用該技術(shù)后脫硫效果良好。 使用該方法時要注意以下問題 （１）嚴格控制泥漿的ｐＨ值。泥漿的ｐＨ值必須控制在１０以上，方可獲得最佳的脫硫效果。 （２）根據(jù)燃料的含硫量，計算出泥漿中純堿的加入量。 （３）注意純堿若轉(zhuǎn)化為ＮａＨＣＯ３，將嚴重影響各種效果，因此應注意包裝袋的密封性。 （４）Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２Ｓ對產(chǎn)品有多大影響還未有定論。